BR0313551B1 - Aparelho para perfurar, estampar e/ou conformar elementos planos - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO PARA PERFURAR, ESTAMPAR E/OU CONFORMAR ELEMENTOS PLA- NOS". A presente invenção refere-se a um aparelho para perfurar, es- tampar e/ou conformar elementos planos compreendendo um corpo de base com mesa e um suporte para o elemento plano, e uma chapa de base que suporta um perfurador de ferramenta e que para realizar o processo de fun- cionamento pode ser movido por meio de um acionamento em direção ao suporte em uma estação de funcionamento para engate do perfurador de ferramenta com o suporte e em afastamento do suporte.

Tais aparelhos são usados para perfurar ou conformar artigos planos semifabricados tais como, por exemplo, chapas, tiras e peças em bruto, em um processo contínuo. Essas telas, tiras, chapas ou peças em bruto que são referidos como elementos planos podem compreender materi- ais diferentes, por exemplo, papelão, material forrado de papelão, material de múltiplas camadas ou chapa de metal.

Aparelhos já conhecidos similares ao tipo estabelecido na parte de abertura desse relatório descritivo são fornecidos com acionamento hi- dráulico ou pneumático direto tendo um cilindro que atua na ferramenta de perfuração. A força de perfurar completa tem que ser aplicada na direção de perfuração, por meio do que uma localização de força de sacudidela ou de choque ocorre e somente as velocidades de ciclo baixas são alcançadas porque a retração do cilindro tem o efeito de perda de tempo.

Outras soluções conhecidas operam com um cilindro pneumáti- co como o acionador e um dispositivo de guia linear integrado, por meio do que, além das desvantagens indicadas, em termos de produção de massa, existe a desvantagem adicional de uma vida de serviço curta. Na prática as falhas foram, em parte, já estabelecidas para ocorrer depois 40 horas. Por essas razões as ferramentas de perfuração usadas até agora atuam como travas nas máquinas. São também conhecidos aparelhos com uma ferramenta de per- furação giratória, cujo eixo é paralelo à tira a ser processada, a esse respeito transversalmente com respeito à direção de trajeto. É também possível com esses aparelhos conhecidos efetuar perfuração sem parar a tira. Durante a operação de perfuração, no entanto, a velocidade de rotação da ferramenta de perfuração e a velocidade da tira a ser trabalhada devem ser absoluta- mente sincronizadas. Tais soluções são até agora conhecidas somente em configurações em que o nível de precisão de perfuração, que é requerido para muitos usos, não é obtido. A esse respeito existem ambos os proble- mas em manter coordenadas posicionais precisas de um orifício e também manter as tolerâncias de diâmetro e perfil e as tolerâncias para implementar um corte em um ângulo reto de cima para baixo, isto é, em relação à parede do orifício.

Por conseguinte, o objetivo da invenção é fornecer um aparelho do tipo estabelecido na parte de abertura desse relatório descritivo, com o qual um grande número de golpes de perfuração muito curtos e altamente precisos pode ser efetuado em sucessão para produzir orifícios perfurados ou estampagens. A invenção busca fornecer em particular quando está tra- tando com elementos planos de movimento rápido em que, a esse respeito curtos tempos de interrupção e por conseguinte curtos tempos de ciclo e na verdade operando golpes que são obtidos tão curtos quanto possível.

De acordo com a invenção, tal objetivo é atingido porque aco- plados entre o acionador e a chapa de base estão dispositivos de transmis- são que movem a chapa de base de uma posição de apoio em que o perfu- rador de ferramenta está fora de engate com o suporte, substancialmente sem uma formação de pressão, para logo antes da posição de funcionamen- to, e então movê-lo para a posição de funcionamento por uma distância cur- ta embora produzindo uma alta pressão entre a chapa de base e o elemento plano e em adicional atividade do acionador move a chapa de base para a posição de apoio outra vez através das regiões substancialmente sem uma formação de pressão. O aparelho de acordo com a invenção pode ser usado para perfurar orifícios e/ou aplicar estampagens em produtos planos semifa- bricados. Os produtos semifabricados planos são aqui referidos geralmente como elementos planos. O novo aparelho pode ser usado em particular em um processo contínuo para perfurar orifícios economicamente nesses materiais planos a esse respeito com um grau muito alto de precisão ou para efetuar estampa- gens similarmente econômicas e precisas em tais materiais. De acordo com a invenção, em contraste com o estado da técnica, tempos de interrupção muito curtos, e um curto procedimento de funcionamento com um curto mo- vimento de golpe são implementados, de modo que uma referência é feita a tempos muito curtos de ciclo. A invenção baseia-se na idéia básica de que o perfurador de ferramenta que é montado na chapa de base é para ser acionado de acordo com um padrão dado de movimento. Isso envolve essencialmente o movi- mento do perfurador de ferramenta em direção e para longe do suporte que prende o elemento plano. No caso da perfuração de um orifício poder ser fornecida no suporte de modo que o perfurador de ferramenta perfure atra- vés do elemento plano no tal orifício no suporte. Considerações similares aplicam-se com respeito à estampagem. De acordo com a invenção o pró- prio padrão de movimentos deveria seguir o princípio de mover o perfurador de ferramenta (e além dele a chapa de base) em direção e para longe da posição de funcionamento sem uma formação substancial de pressão, sen- do fornecida aqui uma velocidade maior de movimento. Quando ao contrário o perfurador de ferramenta passa para a posição de funcionamento, então o movimento ocorrería somente por uma curta distância, mas em retorno pro- duzindo uma alta pressão. Tal padrão de movimento é obtido por meio de um dispositivo de transmissão interposto entre o acionador e a chapa de ba- se. O perfurador de ferramenta está sempre vantajosamente preso absolu- tamente paralelo ao plano do elemento plano por toda a profundidade de corte ou profundidade de estampagem, em tal procedimento de funciona- mento.

De acordo com a invenção alcança-se um transcurso plano, su- ave, deslizante e não-brusco. A invenção torna possível evitar esses impac- tos e sacudidelas que ocorrem com aparelhos convencionais quando a força de perfuração total é aplicada em uma direção linear.

Em uma modalidade é fornecido, de acordo com a invenção, que o eixo do acionador é perpendicular ao eixo do perfurador de ferramenta, já que em uma outra modalidade o eixo do acionador é paralelo ao eixo do per- furador de ferramenta. É possível considerar várias configurações de dese- nho para cada uma dessas duas modalidades. Por conseguinte, por exem- plo, o acionador pode ser um dispositivo de produzir pressão com um cilin- dro e um pistão, cujo movimento de pistão, em uma modalidade, é paralelo à direção de movimento de transporte do elemento plano. Já que o eixo do perfurador de ferramenta está disposto perpendicularmente ao plano do e- lemento plano, o eixo de acionamento é então perpendicular ao eixo do per- furador de ferramenta. Entre numerosas outras modalidades, é também pos- sível considerar uma configuração em que o acionador é um motor, cujo eixo de rotação é paralelo àquele do perfurador de ferramenta; em uma modali- dade específica, os eixos até mesmo coincidem. Quando está usando a i- déia básica, de acordo com a invenção, alguém versado na técnica selecio- nará a estrutura apropriada, dependendo das vantagens respectivas, desse modo apresentadas a ele.

Se uma consideração é dada a uma modalidade daquela solu- ção acima mencionada, em que o eixo do acionador é paralelo ao eixo do perfurador de ferramenta, pode então ser fornecida de acordo com a inven- ção em que o dispositivo de transmissão tem pelo menos uma alavanca gira- tória pivotável em torno de um ponto estacionário de pivô. Tal estrutura é robusta e precisa.

Uma outra modalidade preferida em que o eixo do acionador é paralelo ao eixo do perfurador de ferramenta é caracterizada pelo fato de que a direção linear do movimento da chapa de base é predeterminada por um dispositivo guia de coluna operativo entre o corpo de base e a chapa de base e que o acionador tem um dispositivo de acionamento que oscila line- armente no seu eixo (do acionador) que é perpendicular a ele. Tal dispositivo de acionamento oscilante pode ser, por exemplo, um cilindro pneumático ou hidráulico com um pistão de reciprocação. A haste de pistão pode ser vista como tal dispositivo de acionamento oscilante, linear, através do qual o eixo do acionador pode ser imaginado como sendo colocado. O eixo do perfura- dor de ferramenta então se estende outra vez perpendicularmente a ele. O dispositivo guia de coluna permite direção angular precisa e funcionamento exato, por exemplo, perfuração ou estampagem.

De acordo com a invenção um desenvolvimento adicional de tal modalidade fornece tal alavanca giratória longa é pivotável em torno de um ponto de pivô para a base de corpo e é acoplada em uma de suas extremi- dades por meio de um pivô de alavanca de cotovelo para uma extremidade de uma alavanca de pivô curta cuja outra extremidade é acoplada à chapa de base por meio de uma montagem de alavanca de cotovelo. Tal estrutura mecânica fornece um ponto central morto em uma posição dada da alavanca giratória longa e a alavanca de pivô curta, e como resultado, com respeito à idéia básica acima indicada da invenção, tal arranjo oferece efeitos de força muito grandes na proximidade de tal ponto central morto. Entre outras coisas que são obtidas pelo longo trajeto do dispositivo de acionamento linearmente oscilante, com a vantagem de um trajeto curto em respeito à ferramenta de funcionamento, por exemplo, o perfurador de ferramenta. A esse respeito o acionador pode ter um cilindro pneumático ou um cilindro hidráulico. A ala- vanca giratória longa, acoplada à alavanca de pivô curta (princípio de ala- vanca de cotovelo) pode ser considerada como um sistema cinemático que atua de tal forma que a chapa de base prepara-se para a implementação de uma operação de funcionamento respectiva, por exemplo, uma operação de perfuração, tanto na direção de rotação da alavanca giratória longa, na dire- ção anti-horária, quanto também na direção de rotação na direção horária. O princípio de acordo com a invenção pode ser claramente implementado aqui, mais especificamente, que primeiramente, com um amplo movimento de golpe rápido e um baixo nível de força, o perfurador de ferramenta é movido para uma posição perto do elemento plano e então, com uma curta distância de trajeto e uma alta força, a operação de funcionamento é realizada; em que, uma vez mais com um amplo movimento de golpe rápido e um baixo nível de força, o perfurador de ferramenta é removido de ou movido para longe do elemento plano.

Em uma configuração vantajosa adicional da invenção montada de modo giratório à chapa de base está pelo menos um laminador que é guiado de tal forma como para correr contra pelo menos um ressalto em que pelo menos uma posição tem uma configuração com um componente em relação paralela ao eixo do perfurador de ferramenta. Se o ressalto não tem qualquer posição com tal componente em relação paralela ao eixo do perfu- rador de ferramenta, então o laminador que corre contra o ressalto, em mo- vimento do ressalto, com relação ao laminador, poderia não mover tanto o laminador quanto a chapa de base conectada a ele. Se, para realizar o prin- cípio de acordo com a invenção, é desejado um curto movimento de golpe vigoroso na direção do eixo do perfurador de ferramenta, então o componen- te de movimento acima mencionado estaria em relação paralela ao eixo da ferramenta na posição em questão do ressalto. Como é possível produzir qualquer ressalto desejado, é facilmente possível para o laminador com a chapa de base ser guiado em qualquer momento desejado com uma alta força por uma curta distância de trajeto a fim de precisamente obter o efeito de funcionamento desejado. O ressalto acima mencionado pode ser forneci- do através de uma parte oscilante ou giratória da máquina, que é estacioná- ria ou móvel, até um certo grau já que somente um movimento relativo é possível entre o laminador e o ressalto. É ainda desejável, de acordo com a invenção, que o ressalto seja fornecido na periferia de um cilindro de acionamento giratório como o dispositivo de transmissão. O ressalto pode ser incorporado na forma de uma ranhura em tal cilindro que pode ser girado em um padrão desejado.

Outras porções axiais elevadas no cilindro, no entanto, são também possí- veis. Em qualquer evento, montados de modo giratório a um portador da chapa de base estão laminadores que correm contra tal ressalto, por exem- plo, em uma ranhura na periferia do cilindro giratório, de tal forma que, de- pendendo da configuração respectiva do ressalto, a chapa de base pode ser movida oscilantemente por meio do portador na direção do eixo do cilindro que está então, por exemplo disposto na direção do eixo do perfurador de ferramenta. A esse respeito, em uma modalidade preferida da invenção, o cilindro pode também ser fornecido com um pinhão coaxialmente fixado que é acionado por engate de engranzamento com uma prateleira oscilantemen- te móvel.

Uma outra modalidade é caracterizada pelo fato de que o ressal- to é fornecido na alavanca giratória.

Uma outra configuração vantajosa da invenção fornece, similar- mente ao caso com a prateleira, que o movimento do laminador é ao longo de uma barra de ressalto retilínea, isto é de tal forma que, de acordo com a invenção, o ressalto está disposto através de uma barra de ressalto retilínea oscilantemente móvel.

Tanto o acionador do cilindro acima mencionado com a ranhura quanto o pinhão acima mencionado podem ser, por exemplo, um motor gira- tório, preferivelmente um servo-motor. Ao longo de toda a periferia do cilin- dro ou ao longo da prateleira, o ressalto pode ter uma pluralidade das posi- ções particulares acima mencionadas com a configuração tendo um compo- nente paralelo ao eixo do perfurador de ferramenta, de modo que, em uma revolução, o perfurador de ferramenta entra em engate pelo menos uma vez com o suporte e o elemento plano, por exemplo, para perfurá-lo ou estampá- lo, e possivelmente até mesmo entre duas vezes ou quatro vezes por todo o comprimento ou por toda a revolução.

Uma configuração vantajosa adicional da invenção é caracteri- zada pelo fato de que o eixo da manivela giratória se estende perpendicu- larmente ao eixo do perfurador de ferramenta que é móvel por meio da cha- pa de base em um padrão de translação e de rotação em relação à alavanca giratória. Nessa modalidade a alavanca giratória é um transportador para o perfurador de ferramenta, possivelmente também o transportador para dois perfuradores de ferramenta. O eixo de tal alavanca giratória é paralelo ao plano do elemento plano que é para ser operado. Nessa modalidade, as ala- vancas e/ou os discos de ressalto formam um sistema cinemático e sempre prendem o perfurador de ferramenta por todo o movimento de golpe do per- furador, isto é, quando está se movendo em direção ao suporte e também em retração dele, em relação absolutamente paralela ao elemento plano.

Nessa modalidade, é desejável para uma ferramenta duplicada de uma es- trutura similar para ser disposta sob o elemento plano ou no lado oposto. No caso dessa ferramenta duplicada, a alavanca giratória, o transportador de ferramenta, também prende o perfurador de ferramenta em relação absolu- tamente paralela ao elemento plano. Depois que o perfurador de ferramenta é levantado do elemento plano, a velocidade de rotação da alavanca girató- ria pode ser então estabelecida pelo controle do motor acionador em que o perfurador de ferramenta entra em engate, outra vez, somente quando a dis- tância correta foi coberta a partir da uma posição de funcionamento para uma outra posição de funcionamento (em um procedimento de estampagem, por exemplo, de um orifício para um outro) por um elemento plano em mo- vimento. O elemento plano pode mais especificamente também ser ima- ginado como uma tira de material em movimento, em cujo caso operações de funcionamento podem ser realizadas em tal tira em um procedimento contínuo em um padrão econômico e altamente preciso. Isso é obtido com as medidas de acordo com a invenção em virtude dos tempos de interrupção muito curtos e o processo de funcionamento igualmente muito curto com um movimento de golpe curto. O novo aparelho permite tempos de ciclo extre- mamente curtos e também torna possível operar com tiras ou telas como produtos semifabricados planos em um processo contínuo. Isto também se aplica em relação às tiras e telas que se movem em velocidade muito alta.

Vidas de serviço mais longas são obtidas com o aparelho de a- cordo com a invenção para essas telas de movimento rápido porque somen- te um único movimento de golpe para diante ou ao contrário da chapa de base é requerido para cada operação de funcionamento. Além disso, veloci- dades de ciclo maiores são obtidas, em particular porque, por exemplo, no caso da modalidade com a alavanca giratória longa e a alavanca de pivô curta com o acionador, cujo eixo é perpendicular àquele do perfurador de ferramenta, tanto o movimento de golpe para diante quanto também o mo- vimento de golpe de retorno são usados para uma operação de funciona- mento respectiva. Com a modalidade que tem o servo-motor como o aciona- dor, a velocidade de ciclo vantajosamente alta é obtida porque uma revolu- ção respectiva do servo-motor pode ser convertida para um e preferivelmen- te até mesmo uma pluralidade de ciclos de perfuração.

Com todas as vantagens acima especificadas, a invenção tam- bém surpreendentemente oferece um alto nível de precisão com respeito à precisão das coordenadas posicionais, das tolerâncias de perfil do orifício e das tolerâncias de parede do orifício no caso de perfuração (e similarmente quanto à estampagem ou conformação).

Adicionais vantagens, características e possíveis usos da pre- sente invenção tornar-se-ão aparentes a partir da descrição daqui por diante de modalidades preferidas, com referência aos desenhos em anexo em que: A Figura 1 mostra uma primeira modalidade com uma alavanca giratória longa e uma alavanca de pivô curta que são conectadas juntas por meio de uma junta de alavanca de cotovelo, em uma primeira posição ou posição de apoio (posição de início), A Figura 2 mostra a mesma modalidade como na Figura 1, mas com o perfurador de ferramenta na posição mais baixa ilustrada (posição de funcionamento), A Figura 3 mostra a mesma modalidade como nas Figuras 1 e 2, mas na posição estendida do acionador, em que o perfurador de ferramenta com chapa de base foi retraído para a sua posição de apoio outra vez, mas com o ângulo pivotal invertido da alavanca giratória em comparação com a Figura 1, A Figura 4 mostra uma segunda modalidade em que o ressalto é fornecido na alavanca giratória em uma primeira posição de apoio da chapa de base similarmente à Figura 1 na outra modalidade, A Figura 5 mostra a mesma modalidade como na Figura 4, mas com a chapa de base tendo se movido para a posição de funcionamento, A Figura 6 mostra uma posição similar para a alavanca giratória (como na Figura 3 da primeira modalidade), aqui para a segunda modalida- de, com a chapa de base aqui outra vez tendo sido retraída para a posição de apoio, A Figura 7 mostra uma terceira modalidade em que o laminador montado na chapa de base (não-mostrado) corre contra um ressalto que é passado ao longo da periferia de um cilindro (cilindro de ressalto), na vista à mão esquerda como uma reprodução isométrica do cilindro de ressalto, e na vista à mão direita como uma vista lateral parcialmente em corte transversal na região dos laminadores, A Figura 8 é uma vista isométrica de uma quarta modalidade com um cilindro de ressalto com um pinhão ajustado a ele, o qual é guiado contra uma prateleira, A Figura 9 mostra uma quinta modalidade com uma barra de ressalto retilínea que é móvel com um movimento de translação oscilante e que tem uma ranhura de ressalto com uma pluralidade de posições eleva- das, e A Figura 10 mostra uma sexta modalidade do aparelho de acor- do com a invenção em que uma alavanca giratória que gira em torno de um eixo horizontal e que tem ferramentas montadas de maneira móvel acima de uma tira que se move com um movimento de translação, enquanto na rela- ção de imagem no espelho abaixo do plano da tira chata está, de maneira móvel, uma segunda alavanca giratória do mesmo modo, em cujo respeito será percebido, no entanto, que ela tem uma porção de suporte de uma con- figuração complementar ao perfurador de ferramenta, na forma de um ele- mento portador duplicado.

As modalidades do aparelho de acordo com a invenção, que es- tão ilustradas nos desenhos, são descritas e ilustradas em consideração ao melhor entendimento da invenção por referência a uma operação de perfu- ração como o procedimento de funcionamento. Nesse caso uma tira de me- tal que é guiada com um movimento de translação direto em um suporte é selecionada e descrita como constituindo o elemento plano. Isto não expres- sa limitação da invenção a esse tipo de elemento plano a ser operado. A primeira modalidade da invenção, aqui um aparelho para per- furar uma tira de metal que está passando horizontalmente através do apa- relho, é mostrada nas Figuras 1 a 3. Um portador 2 para uma montagem de pivô de cilindro 3 está fixado em um corpo de base 1 do aparelho de perfu- ração. Um cilindro pneumático 4 que está selecionado aqui como um acio- nador é montado no corpo de base 1 por meio da montagem de pivô de ci- lindro. Uma haste de pistão 5 está fixada linearmente de maneira móvel no cilindro pneumático 4 de tal modo que montado à extremidade livre da haste de pistão 5 está um cabeçote de garfo 6 que, dependendo da forma respec- tiva em que o cilindro 4 é controlado, é móvel na direção externa 7 (seta) ou na direção para dentro 8 (seta). Uma alavanca giratória longa 9 é, de movo pivotável conectada a uma montagem superior 10 da alavanca giratória lon- ga 9. A alavanca giratória longa 9 pode ser pivotada em torno do seu ponto de pivô 11 fixado ao corpo de base 1, por meio do acionador 4, 5. Uma aber- tura 12 é fornecida no corpo de base 1 para o tal movimento pivotal.

Na sua extremidade da alavanca giratória longa 9, que é oposta à montagem superior 10, a alavanca giratória longa 9 tem uma junta de ala- vanca de cotovelo 13 a qual uma alavanca de pivô curta 14 é pivotavelmente conectada. A alavanca de pivô curta 14 é de modo giratório conectada por meio da sua montagem de alavanca de cotovelo inferior 15 fornecida a outra extremidade da alavanca de pivô 14, para um portador 16 que é montado fixamente a uma chapa de base 17. O plano principal da chapa de base 17 está disposto horizontal- mente e é, por conseguinte, em um espaçamento de e paralelo a uma mesa 18 que é também fixada ao corpo de base 1. Embora, no entanto, o último seja estacionário, a chapa de base 17 pode ser movida com um movimento de translação para cima na direção para cima 19 ou na direção para baixo 20. Tal movimento é implementado pelo acionador tendo o cilindro pneumá- tico 4 e a haste de pistão 5. Então já que a chapa de base 17 permanece paralela ao plano horizontal da mesa, é provido um dispositivo guia de colu- na 21 cuja estrutura é claramente visível nas Figuras 1 a 3 e que não neces- sita ser adicionalmente descrita aqui, já que um dispositivo guia de coluna é conhecido por si e não é a matéria objeto dessa invenção. Enquanto o por- tador 16 é montado na lateral de topo da chapa de base 17, disposto na late- ral oposta inferior do mesmo está uma porção portadora 22 para um perfu- rador de ferramenta 24 que é resilientemente inclinado para fora por uma mola de compressão 23. O perfurador de ferramenta 24 é, por conseguinte, móvel em relação à chapa de base 17 na direção para cima 19 ou na dire- ção para baixo 20, respectivamente. A linha central longitudinal do perfura- dor de ferramenta 24 está na mesma direção e é identificada como o eixo 25 do perfurador de ferramenta 24. Nessa modalidade, a montagem de alavan- ca de cotovelo 15 e o ponto de pivô 11 são também dispostos para cima em tal eixo. Isso oferece a possibilidade de dinâmica de alavanca de cotovelo como será descrito daqui por diante com referência às Figuras 2 e 3.

Fixado à mesa 18 está um suporte como uma chapa 26, em que existe centralmente disposto um orifício 27 tendo bordas superiores de es- merilhadas 28, cuja dimensão é precisamente combinada com a borda ex- terna do perfurador de ferramenta 24 de maneira conhecida por si. A tira de metal 29 é indicada somente em diagrama acima do suporte 26, a tira 29 estando disposta entre o suporte 26 e o perfurador de ferramenta 24. A Figura 1 mostra a posição de apoio I da chapa de base 17, em que o perfurador de ferramenta 24 está em um espaçamento suficiente aci- ma da tira de metal 29, sem estar em engate com ela. Quando o acionador move a haste de pistão 5, na direção para fora 7, a alavanca giratória longa 9 é movida para fora da posição mostrada na Figura 1 para a posição de funcionamento mostrada na Figura 2. Devido à dinâmica de alavanca de co- tovelo envolvida, o arranjo primeiramente envolve um movimento longitudinal do portador 16 com a chapa de base 17 na direção para baixo (direção de perfuração), rapidamente e sem uma formação de pressão. Tão logo o per- furador de ferramenta 24 entra em contato com a tira de metal 29, a junta de alavanca de cotovelo 13 está na região de ponto central morto. Em outras palavras, o movimento da alavanca giratória longa 9, por pouco tempo antes da posição de funcionamento II, em tal posição e por pouco tempo daí em diante, causa somente um movimento de golpe ainda leve com uma força muito grande. No caso da modalidade mostrada na Figura 2, a operação de funcionamento é uma operação de perfurar e o disco de orifício 30 que foi perfurado é em diagrama mostrado aqui. Quando a haste de pistão 5 é mo- vida adicionalmente na direção para fora 7, a alavanca giratória longa 9 gira adicionalmente em torno do seu ponto de pivô 11 na direção anti-horária e se move para a posição III na Figura 3. Como resultado, a chapa de base 17 foi movida para cima fora do suporte 26. Duas operações de perfuração po- dem ser realizadas com um movimento de golpe de lá para cá da haste de pistão 5.

Na segunda modalidade mostrada nas Figuras 4 até 6, montado de modo giratório ao portador 16 da chapa de base 17 está pelo menos um laminador 33 que é guiado de tal forma como para correr contra um ressalto 31 fornecido na alavanca giratória 9.

Em extensão inicial do pistão 5, nessa segunda modalidade, si- milarmente à Figura 1, a alavanca giratória 9 também gira na direção anti- horária e, por meio do laminador 33, move a chapa de base 17 para baixo na direção para a posição de funcionamento mostrada na Figura 5, isso ocor- rendo primeiramente rapidamente e sem qualquer pressão contrária. Logo que o perfurador de ferramenta 24 entra em contato com a tira de metal 29, o pino de pivô da montagem de alavanca de cotovelo 15 está novamente disposto na região de ponto central morto. O movimento da alavanca girató- ria longa 9 em torno do ponto de pivô 11 e, por conseguinte, o movimento do ressalto 31, exatamente antes do ponto inferior da posição de funcionamento e em poucas palavras daí em diante, por meio do laminador 33, produz um movimento de golpe curto na direção para baixo 20 (direção de perfuração), ainda que através do pequeno ângulo antes do ponto central morto (e depois do mesmo respectivamente) com um grande nível de força. A Figura 5, similarmente à Figura 2, mostra a posição da alavan- ca giratória longa 9 que moveu o perfurador de ferramenta 24 para o ponto central morto inferior. Mostrado para a esquerda dessa Figura está um corte em detalhe através da alavanca 9 na forma de um disco de ressalto. A ala- vanca 9, carrega em uma abertura triturada na alavanca giratória longa 9 por meio de um pino inferior 34, por um lado, no centro, o portador 16 que é mostrado em forma interrompida e por outro lado, no exterior, em cada lado os laminadores respectivos 33 e 33’. Isto assegura uma direção isenta de folga em uma direção vertical ao topo e ao fundo. Além disso, o movimento pode ser transmitido sem folga na direção para baixo 20 e na direção para cima 19, respectivamente.

Similarmente à Figura 3 da primeira modalidade, a Figura 6 em relação a essa segunda modalidade mostra a posição III da chapa de base 17 quando a alavanca giratória 9 está defletida por um movimento pivotal o mais afastado na direção anti-horária em torno do ponto de pivô estacionário 11, isto é a haste de pistão 5 na sua posição mais estendida. Isto fez com que a chapa de base fosse movida para cima fora do suporte 26 outra vez.

Quando a haste de pistão 5 é movida na direção para dentro 8 outra vez pe- lo acionador do cilindro pneumático 4, então o movimento pivotal da alavan- ca giratória 9 ocorre na direção horária, com movimento para baixo renovado da chapa de base 17, com uma operação de perfuração e retração para a posição de apoio inicial I da chapa de base 17. Mais uma vez, por conse- guinte, duas operações de perfuração podem ser realizadas com um movi- mento de golpe para lá e para cá. A ilustração à mão esquerda na Figura 7 é uma vista isométrica de uma terceira modalidade enquanto a ilustração à mão direita na Figura 7 é uma vista lateral da terceira modalidade, parcialmente em corte. A vista lateral à mão direita mostra o portador 16 da chapa de base 17 em padrão interrompido para baixo na forma de um garfo. Os laminadores 33 e 33' são outra vez montados sobre pinos 34, no portador 16. Esses laminadores 33 e 33' funcionam em um cilindro de ressalto 35. Um ressalto duplo 31, 31' é triturado na forma de ranhura na periferia do cilindro de ressalto 35 aproxi- madamente na região central do seu eixo 36. Os laminadores 33, 33' se a- justam em tal ranhura. Na posição identificada por A, os ressaltos 31, 31’ são de uma configuração com um componente paralelo ao eixo 25 do perfu- rador de ferramenta 24, tal eixo se estendendo paralelo ao eixo 36. Quando os laminadores 33 são girados ao longo da periferia do cilindro de ressalto 35 que é preso em uma condição estacionária, então o pino 34 dos lamina- dores 33 se move substancialmente ao longo de um plano horizontal que é para ser considerado como sendo perpendicular ao eixo 36. Em cada posi- ção A ao contrário o pino 34 se move para fora de tal plano, de acordo com um componente na direção do eixo 36 e, além disso, também o eixo 25 do perfurador de ferramenta 24, de modo que o movimento similar é assegura- do na direção para cima 19 e na direção para baixo 20 respectivamente para o procedimento de funcionamento por meio do perfurador de ferramenta 24.

Será apreciado que em prática a situação será tal que o cilindro de ressalto 35 é girado em torno do eixo 36 na direção periférica 37, enquanto o pino 34 com o portador 16 e a chapa de base 17 pode ser movido somente na dire- ção para cima 19 e na direção para baixo 20, respectivamente.

Para produzir o movimento giratório do cilindro de ressalto 35 na direção periférica 37, o eixo do acionador que não é mostrado em maiores detalhes nas Figuras 7 até 10 pode se estender tanto perpendicularmente a ou paralelo ao eixo 36. Preferivelmente o acionador é um servo-motor. A configuração do ressalto 31 e também 31' é então selecionada em que o perfurador de ferramenta 24 possa ser movido muito rapidamente em direção à tira de metal 29 através da posição pendente A com um com- ponente direcional em relação paralela ao eixo 25 do perfurador de ferra- menta 24. No ápice de tal posição A o ressalto 31 ou 31' torna-se progressi- vamente mais plano, similarmente a um plano inclinado, de modo que, com um movimento de trajeto de perfuração curto na direção para baixo 20, seja possível atuar com uma alta força no material, por exemplo, a tira de metal 29. Será apreciado que, nessa modalidade como também nas outras moda- lidades, o elemento plano, aqui tira de metal 29, pode tanto ser estacionário como pode ser movido em uma velocidade intermitente no suporte 26 passa o perfurador de ferramenta 24. Na posição de funcionamento até mesmo uma tira movida é interrompida e iniciada movendo outra vez depois da ope- ração de funcionamento. A Figura 8 mostra uma quarta modalidade em que o cilindro de ressalto 35 é de uma estrutura similar e acionado de uma maneira similar.

Em vez de um servo-motor, no entanto, o acionador giratório para o cilindro de ressalto 35, como mostrado na Figura 8, é implementado por meio de uma prateleira em reciprocação 38 cujo movimento de reciprocação de translação é indicado pela seta com cabeça dupla em 39. Essa prateleira 38 se entrosa com um pinhão 39 que está fixado no eixo 36 do cilindro de res- salto 35. Um dispositivo de produzir pressão hidráulico ou pneumático pode atuar como um acionador na prateleira 38. As outras funções ocorrem de uma maneira similar à Figura 7. A Figura 9 mostra uma quinta modalidade adicional de um acio- nador em que um dispositivo de produzir pressão de qualquer tipo atua na barra de ressalto 40 mostrado na Figura 9. A referência 41 indica mancais planos que se preparam para suporte preciso e fácil para o movimento de reciprocação como indicado pela seta de cabeça dupla 42. Um par respecti- vo de ressaltos 31, 31' em forma de ranhura é triturado na barra de ressalto 40 em pelo menos um lado dele, mas preferivelmente em ambos (oposto) os lados dele, de modo que mais uma vez isso dá uma configuração de ressalto tendo uma pluralidade de posição A em que o ressalto respectivo se estende com um componente paralelo ao eixo 25 do perfurador de ferramenta 24 (não-mostrado aqui). Tal eixo 25 passa através do portador 16 e perpendicu- larmente através do pino 34 do laminador 33 (do seu par). Por conseguinte, a seta de cabeça dupla mostrada na Figura 9 também se apóia no eixo 25 do perfurador de ferramenta 24 ou paralelo a ele. Se o portador 16 é preso rápido na direção de translação 42 de acordo com a seta ilustrada na Figura 9, preferivelmente em um plano que é para ser considerado como sendo horizontal, e se o portador 16 é permitido somente um movimento de trans- lação para cima e para baixo como indicado pela seta 43 para uma direção para cima 19 e para uma direção para baixo 20, então o movimento da barra de ressalto 40 na direção da seta de cabeça dupla 42 produz um movimento linear para cima e para baixo do portador 16 na direção da seta de cabeça dupla 43. As posições A com a configuração de ressalto que já foram referi- das em um número de ocasiões antes são de tal configuração e fornecem tal configuração de ressalto que, em movimento da barra de ressalto, por e- xemplo, em direção à direita na direção da seta 42, o perfurador de ferra- menta é movido rapidamente em direção à tira de metal 29 através da confi- guração de ressalto pendente e então a operação de funcionamento, por exemplo, a operação de perfuração, pode ser executada pela configuração de ressalto mais superficial no ponto de inversão (posição A) do ressalto, com uma quantia muito grande de força. O acionador para a barra de ressalto na direção da seta de ca- beça dupla 42 pode outra vez ser oferecido por diferentes motores, cilindros e similares.

Finalmente, a Figura 10 mostra uma sexta modalidade do apare- lho de acordo com a invenção para o funcionamento específico de uma per- furação por meio do perfurador de ferramenta 24 em relação de cooperação com o suporte 26 atuando como um portador duplicado. Uma tira de metal 29 se apóia sobre um suporte 26 que é interrompido na estação de funcio- namento e que tem uma superfície horizontal chata, a tira de metal 29 sendo movida com um movimento intermitente na direção do transportador 44 (da direita para esquerda na Figura 10). Sempre que a tira de metal 29 está em uma paralisação, a posição da tira que é para ser operada está na posição de funcionamento e está sob o perfurador de ferramenta 24 ou acima do su- porte anular 26. O suporte 26 é uma ferramenta anular que é esmerilhado pelo menos na borda interna e no topo e atua como um portador duplicado em relação ao perfurador de ferramenta 24. O último pode ser movido com um movimento de translação em direção à tira de metal 29 na direção da linha central longitudinal 32 na alavanca giratória 9 que está disposta verti- calmente na posição de funcionamento como mostrado na Figura 10, o per- furador pode perfurar a tira de metal 29 e pode passar através dela para a abertura circular no interior do suporte anular 26 de tal modo que, na opera- ção de perfuração, o disco de orifício perfurado 30 pode afastar para baixo. A alavanca giratória superior 9 gira em torno de um eixo 45 que é também horizontal e que se estende perpendicularmente à direção de transporte 44 da tira de metal 29. Na vista plana na Figura 1, a alavanca gi- ratória 9 é vista para ser retangular com quinas arredondadas e, em cada uma das suas duas extremidades que se projetam radialmente para fora em relação ao eixo 45, carrega uma respectiva alavanca com braço duplo 46 fixamente conectado à chapa de base 17 atuando como um portador de fer- ramenta. A alavanca com braço duplo 46 e a chapa de base 17 são pivotá- veis em torno do eixo de pivô 47 e são também linearmente móveis na dire- ção da linha central longitudinal 32. O eixo de pivô se estende paralelo ao eixo de rotação 45 da alavanca giratória 9 e está na linha central longitudinal 23 da alavanca giratória 9. As partes que são móveis com um movimento de translação e de rotação com relação à alavanca giratória 9, isto é, a alavan- ca de braço duplo 46 e a chapa de base 17, são guiadas, e desse modo con- troladas, por um ressalto que é triturado como ranhura de modo estacionário preferivelmente no corpo de base. Na vista plana na Figura 10, a alavanca de braço duplo 46 é conformada em V e os laminadores 33 são montados de modo giratório por meio de eixos 48 às extremidades livres das alavancas que se estendem em uma configuração divergente conformada em V, os laminadores 33 viajando contra o ressalto acima mencionado e sendo desse modo controlados. A direção de rotação da alavanca giratória 9 é indicada pelas duas setas curvas 49 de modo que pode ser facilmente imaginado que o laminador à esquerda 33 na alavanca de braço duplo 46 é o laminador que é o laminador guia na direção de trajeto e é o primeiro a passar para o ressalto de controle estacionário quando a alavanca giratória 9 se move de uma po- sição inclinada, antes de ter alcançado a posição mostrada na Figura 10, na posição de funcionamento.

Mais uma vez o perfurador de ferramenta dessa forma se move- se em uma velocidade de rotação alta através de uma longa trajetória para a posição mostrada na Figura 10. Por pouco tempo antes de tal posição ser alcançada, a velocidade de trajeto da alavanca giratória 9 e a velocidade de movimento de transporte da tira de metal 29 na direção 44 são iguais. Além disso, a face frontal de extremidade do perfurador de ferramenta 24, por pouco tempo antes da posição de funcionamento ser alcançada, é presa em relação precisamente paralela à superfície chata da tira de metal 29. A cha- pa de base 17 com o perfurador de ferramenta 24 pode então ser movida com um movimento de translação para baixo em direção ao suporte 26 na direção da linha central longitudinal 32, através de uma distância de trajeto curta e com uma alta formação de pressão, a fim de realizar a operação de funcionamento (por exemplo, a operação de perfuração). Na região de perfu- ração, as faces de extremidade do perfurador de ferramenta 24 são presas em relação absolutamente paralela à tira 29.

Também disposta na lateral em relação oposta à alavanca gira- tória superior 9 está tal alavanca giratória que é girável em torno do eixo cor- respondente ao eixo 45. As condições com respeito aos movimentos e con- figurações de controle são em imagem de espelho as mesmas para a ala- vanca giratória superior 9 como descrito antes. A única diferença é que a chapa de base inferior tem o suporte 26 acima mencionado de modo que o perfurador de ferramenta 24 pode ser impulsionado linearmente para o orifí- cio no suporte 26 e pode ser retraído daí, outra vez, linearmente na direção oposta.

Assim que a chapa de base 17 foi puxada para fora do suporte (movimento de translação em uma direção para os eixos 45), as alavancas de braço duplo 46 deixam os ressaltos e podem então ser adicionalmente movidas sem guia.

Na modalidade ilustrada na Figura 10 dois perfuradores de fer- ramenta são dispostos em laterais que estão em relação diametralmente oposta com respeito ao eixo 45. A alavanca giratória no entanto pode tam- bém ser desenhada para mais ferramentas, por exemplo, quatro, seis, ou também três e cinco perfuradores de ferramenta com chapa de base.

Claims (4)

1. Aparelho para perfurar, estampar e/ou conformar elementos planos (29), compreendendo um corpo de base (1) com uma mesa (18) e suporte (26) para o elemento plano (29), e uma chapa de base (17), que su- porta um perfurador de ferramenta (24) e que é móvel por meio de um acio- nador para realizar o processo de funcionamento em direção ao suporte (26) para a estação de funcionamento (II) para engate do perfurador de ferramen- ta (24) com o suporte (26) e para longe do suporte (26), sendo que acoplado entre o acionador (4, 5) e a chapa de base (17) pelo menos uma alavanca giratória longa (9) que é pivotável em torno de um ponto de pivô estacionário (11, 45) fixado ao corpo de base, sendo que uma alavanca giratória (9) move a chapa de base (17) de uma posição de apoio (I) em que o perfurador de ferramenta (24) está fora de engate com o suporte (26), substancialmente sem uma formação de pressão, para logo antes da posição de funcionamen- to (II), e então por uma distância curta produzindo uma alta pressão entre a chapa de base (17) e o elemento plano (29) para uma posição de apoio (III) e em atividade adicional do acionador (4, 5) move a chapa de base (17) sobre regiões substancialmente sem uma formação de pressão para a posição de apoio (I, III) outra vez na direção oposta de movimento, sendo que em uma de suas extremidades a alavanca giratória longa (9) é acoplada por meio de uma junta de alavanca de cotovelo (13) a uma extremidade de uma alavanca de pi- vô curta (14), cuja outra extremidade é acoplada à chapa de base (17) por meio de uma montagem de alavanca de cotovelo (15) e sendo que a alavanca girató- ria longa (9) é mais longa do que a alavanca de pivô curta (14), caracterizado pelo fato de que o acionador (4, 5) é montado à outra extremidade da alavanca giratória longa (9) de modo que o acionador (4, 5) está disposto axialmente pa- ra fora do ponto de pivô estacionário (11).

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe- lo fato de que o eixo (5, 45) do acionador (4, 5) é perpendicular ao eixo do perfurador de ferramenta (24).

3.

Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteriza- do pelo fato de que a direção linear de movimento (19, 20) da chapa de ba- se (17) é predeterminada por um dispositivo guia de coluna (21) operativo entre o corpo de base (1) e a chapa de base (17) e que o acionador (4, 5) tem um dispositivo de acionamento (5) oscilando linearmente em seu eixo.